隨著國家大規模基礎設施建設,對混凝土的大量需求,使得混凝土生產機(jī)械——攪拌站得到了空前的發展(zhǎn)並日趨成熟。但是攪拌站粉塵(chén)汙染的處理和控製仍然是困擾著許多機械生產(chǎn)廠家的難題。許多攪拌站因(yīn)為排塵不達標而受到環保部門的處罰。有些攪拌站自開始(shǐ)使(shǐ)用效果就不理想(xiǎng);有些站(zhàn)除塵設備使(shǐ)用了不久就發生除塵器堵塞問題,造成用戶的投(tóu)訴。正確地設計(jì)和合(hé)理選用除塵設備(bèi)不僅可以確保攪拌站(zhàn)的整體質量,而且對降低使用成本和維護費用都有著十分重(chóng)要的意義。下麵將多年處理(lǐ)攪拌站除塵係統的經驗與大家交流。下麵以兩方混凝土攪拌站為實例.

1 混凝土站的粉塵來源
1.1 骨料的投料
沙石由皮(pí)帶輸送機從骨料倉(cāng)輸送到稱量鬥時(shí),由於皮帶輸送機和集塵料鬥之間存在著一定(dìng)的落差,皮帶機在拋投骨料時很容易產生粉(fěn)塵。從成本角度(dù)考慮此處應當和其它粉料稱(chēng)量鬥共用一套除塵設備,不宜(yí)單獨設(shè)立。
1.2 稱量鬥上料
由螺旋輸(shū)送機將料倉中的粉料輸送到粉料稱量鬥(水泥(ní),粉煤灰,膨脹粉等)時產生粉塵。
1.3 混合料往主機投料時產生大(dà)量的粉塵汙染
1.4 儲料料倉
散裝物料罐車在往料倉(cāng)打料時,由於物料的落差產(chǎn)生的粉塵(chén),同時還(hái)伴隨有倉內(nèi)壓(yā)力的產生。對於這種料倉,不但考慮料倉的除塵問題,同時還要考慮倉內壓力(lì)釋放的問題。
2 除塵(chén)設備的選用
2.1 濾芯材料和結構形式的選(xuǎn)用
濾芯要求(qiú)有較好的過濾效果和較高的過濾效率,使用壽命長。同時粉塵控製與(yǔ)物料的粒度分布、質量、顆(kē)粒大小(xiǎo)和運動速度都有著密(mì)切關係。
目前國內外廣泛采用聚酯無紡布做為濾芯的材料(liào)。這種材料具有透(tòu)氣性好,粉塵截(jié)取(qǔ)能力強,過濾精度高,有韌性及易於成型的特點,因而得(dé)到廣(guǎng)泛應用。
因為粉塵大部分是水泥粉、粉煤灰與沙石中夾雜的礦粉和灰塵(chén),粉塵顆粒都(dōu)在1.0~500μm之間,特性差異不大,宜選(xuǎn)用同一類型的除塵材料。皺褶式(shì)濾芯由(yóu)於占地空間小,除塵麵積大,它是同等直徑圓形濾(lǜ)芯的四倍,而且成型後,非常容易(yì)固定和抽取,方便維護,應用較多。
2.2 除塵器類型的(de)選擇
目前得到廣泛采用的是脈衝(chōng)反吹除塵器,通(tōng)過文丘裏管將高壓空氣(0.5~0.6MPa)以脈衝方式周期間歇式地吹入濾芯(xīn)內部,將粘附在濾芯(xīn)外表麵的灰塵(塊)吹落。這種除塵方(fāng)式在粉塵(chén)顆粒最小為1μm時,除塵效率達99.6%[2],大大地延(yán)長了設備保養周期。另外一種是通過機械振動方式,振落濾芯表麵的粉塵。這(zhè)種方式結構簡單,成本較低。
在以上幾種汙(wū)染中(zhōng),尤(yóu)其(qí)以主機(jī)和皮帶機(jī)投料時,產生的粉(fěn)塵較大,所以應以這些部位的除塵設計為主。
除塵器麵積選用公式:F=K×Q/(60×VF ) [3]
K—安全係數.一般取1.2~1.4[4].在(zài)以下的實例中红叶影院取(qǔ)1.2:
Q—空氣流量.它等(děng)於3600×M/T;M為投放物料的體積(m3 ),T為物料投放所需的時間 s:
VF—過濾速率 m/min:
例如,一台2m3的攪拌主機一次所需物料的體積為3.2m3,投料持續15s,物料對聚酯(zhǐ)濾芯的過濾速率為1.2 m/min,則除塵器需求的麵積(jī)為:F=1.2×3600×3.2/(60×1.2×15)≈14 m2
對於(yú)皮帶(dài)機一次投放沙石的體(tǐ)積約為3.0m3.投料持續時間約為30s. 這種沙石混合料對聚酯濾芯的過濾速率為1.3 m/min,則除塵器需求的麵(miàn)積為6.0 m2。
對於稱量鬥同樣可以計算出(chū)所需除塵器麵積。例如:當攪拌C50混凝土時,水泥稱量鬥最大需求量為900kg,水泥的堆密度1200kg/m3。投料時間為30s,水泥(ní)對聚酯濾芯的過濾速率為1.2 m/min,則除塵器需求的麵積為2 m2。
一般來說,一套(tào)攪拌站(zhàn)平均有兩個或兩個以上粉料稱(chēng)量鬥,其中主要以水泥稱量鬥除(chú)塵為(wéi)主,除塵器(qì)的總麵積F總=F主機+F皮帶機 +F稱量鬥=14+6+2=21 m2。
因此,對於攪拌(bàn)站工作樓(lóu)所有(yǒu)的稱量鬥、攪拌主機和(hé)皮帶機應選用21m2脈衝(chōng)反吹式除塵器。
2.3 儲(chǔ)料料倉除塵器麵(miàn)積的選擇
根據(jù)公式:F=K×Q/(60×VF)
安全係數K一般取1.2~1.4。料倉越大,內部緩解壓力(lì)的能力越強,取值可小些。在以下的(de)實例中红叶影院取1.3。
Q—過風的風量. 以(yǐ)散裝粉料罐車的風量做為計算依據,一般為每小時600~1300 m3/h。
例(lì)如當料倉是為200t的水泥料(liào)倉時,振動式除塵器的麵積為24 m2。
有必要在此說明一下,以(yǐ)上隻是考慮粉料罐車在間斷性打料的方式下(xià)進行的選擇。對於水泥船長時間打料的(de)情況,根據實際處理經驗,筆者認為每(měi)間隔(gé)1.5到2個小時,應停(tíng)下來(lái),對倉頂除塵器進行(háng)振動清理(lǐ)一下,然後再(zài)繼續打料,確保除塵器足夠的通氣性;或者對該料倉加大除塵器麵積,否則會發(fā)生嚴重的爆倉事故。筆者曾親眼目睹過(guò)炸開的料倉和被打落到地上的除塵(chén)器。為了確保料倉的安全,必須在倉頂安裝壓力釋放裝置,以備不測。
3 除塵設備的使用
盡管許多攪拌站選擇(zé)了麵積合適的除塵器,除塵效(xiào)果仍(réng)然不好(hǎo)。有些是安裝了除塵器後,稱量鬥產生負(fù)壓,影響粉料稱(chēng)量的精確度;有些是使用了沒有多久,除塵效果就變(biàn)得很差。應(yīng)用方(fāng)案也是(shì)一個(gè)很重(chóng)要的問題。
3.1 關於稱量鬥產(chǎn)生負壓的問題
經過技術分析和現場試驗,筆者認為出現這些問題最根本的原因是:攪拌主機和稱量鬥這兩個密閉的空間,由於無空氣來源,當抽風機工作時(shí),其內部空氣隻能被(bèi)單向地抽出,因此(cǐ)產生負壓。如果(guǒ)選用較小的抽風機,由於吸力太(tài)小,又不能足以將主機和稱(chēng)量鬥的含塵空氣抽出。
增加一個(gè)補氣孔可以解決以上問題。當引風機(jī)工作時,幹淨空(kōng)氣從補氣(qì)孔進入,稱量鬥的含塵空(kōng)氣被引風機吸入除塵室過濾後排(pái)出,空氣形成對(duì)流,這樣就不再會產生負壓問題(tí)了。
具體操作如下:
在稱量鬥上(shàng)平麵的鋼板(bǎn)上開一(yī)個φ250的(de)孔,焊接一段帶有連接法蘭的(de)φ250×80的短鋼管,然後用螺栓連接一個φ250×520帶有法蘭的小型骨架濾袋(如圖1),便於(yú)拆卸清理.具體(tǐ)尺寸視現場情況而定。濾袋(dài)材料應選用(yòng)那些透氣性好、清灰容(róng)易,使用(yòng)壽命長的除塵布,並且定期清潔。
還可以采用另外一種方法,通過一根φ150的管子將稱量鬥和攪拌主(zhǔ)機直接連通,稱量鬥中的(de)含塵空氣先(xiān)進入主機,然後再由主機引風管通向除塵器集塵(chén)料鬥的側麵(miàn)法蘭上,人為延長其工作距離,降低引風機對稱量(liàng)鬥造成的影響.
3.2 關於稱量(liàng)鬥產生正壓的問題
同樣在(zài)主機上安裝補氣孔。在主機的上麵開一(yī)個φ200的孔(kǒng),焊接一段帶法蘭的φ200×80的短管子,連結一(yī)個φ200×400帶彎頭的管子,頭部用卡箍固(gù)定一個濾布套即可(如圖 2)。
在補氣孔安裝的平麵上(shàng),其位置是(shì)離含塵空氣排放口越遠,參與循環的內部空間就大,除塵效果就越好。
以上兩種方案經過實例采用後效果都非(fēi)常好。
3.3 除塵效果減弱的問題
許多用戶為了方便和(hé)節(jiē)省成本,直接將攪拌主機的引風管接在除(chú)塵器集塵料鬥的(de)下方。由於風機的吸力,脈衝吹落的灰(huī)塵無法沉降到(dào)底部並流向主機(jī),使濾芯始終(zhōng)處(chù)於灰塵的包圍之中(zhōng),灰塵沒有沉(chén)降的過程,大大(dà)降低了除塵器的工作效率.解決的方(fāng)法是在集塵(chén)料鬥底部(bù)安(ān)裝一個蝶閥,除塵器工作時關閉,所有的引風管都(dōu)接在集塵料鬥側麵法蘭上,為脈(mò)衝吹落的灰塵提(tí)供沉(chén)降的空間,避免濾芯的二次汙染(rǎn)(如圖3)。根據實際情況(kuàng),每班或4~5個小時定(dìng)期打開蝶閥清理出收集來的(de)粉塵.也可以安裝一(yī)個由(yóu)混凝土站軟件操作係統自動控製的氣動蝶(dié)閥,定期打開,將粉塵排放到(dào)攪拌主機中,減輕勞動強(qiáng)度。
綜合上述,正確設計和合(hé)理選用除塵設備,不(bú)僅可以避免粉塵對(duì)大氣的汙染,同時也提高了攪拌站的整體性能。